Tendances, risques et opportunités dans les nanotechnologies environnementales

Les applications environnementales des nanomatériaux incluent le contrôle de la pollution, la production d’eau propre, ainsi que la détection et la surveillance. Malgré les avantages environnementaux potentiels considérables des nanotechnologies, les exigences de fabrication à grande échelle, les limitations de coût et les risques potentiels pour la santé et l’environnement des nanomatériaux manufacturés (ENMs) constituent des obstacles courants à leur utilisation à grande échelle.

Dans cette revue, nous évaluons les bénéfices de l’utilisation des ENMs dans les applications environnementales par rapport à leurs risques potentiels pour la santé publique et l’environnement, en nous concentrant sur le traitement et la réutilisation de l’eau, et identifions des stratégies pour leur utilisation responsable.

Les analyses de cycle de vie indiquent que les impacts environnementaux et sanitaires potentiels les plus élevés des ENMs utilisés dans les produits commerciaux sont associés à la production plutôt qu’à leur libération lors de l’utilisation. En général, les concentrations d’ENMs détectées ou prédites sont de 1 à 4 ordres de grandeur inférieures aux concentrations auxquelles des effets sont observés. Les risques environnementaux et sanitaires des ENMs sont donc relativement faibles, compte tenu des faibles concentrations et des transformations passivantes (comme l’oxydation) qui se produisent dans l’environnement. Cependant, les impacts potentiels sur la santé humaine et les écosystèmes d’une exposition à long terme (de plusieurs mois à plusieurs années) à de faibles concentrations d’ENMs (par exemple, un niveau inférieur au microgramme par litre dans l’eau) restent largement inexplorés.

L’adoption de stratégies de chimie verte et d’immobilisation (dans ou sur des substrats tels que des électrodes, des membranes) peut limiter davantage la libération des ENMs et atténuer l’exposition, minimisant ainsi leur déversement potentiel dans l’environnement. De telles stratégies dites « sustainable and safer by design » pour réduire la toxicité et l’exposition permettent une utilisation durable des ENMs, de sorte que les avantages environnementaux pourraient l’emporter sur les risques s’ils sont gérés correctement.